机械创新设计

《机械创新设计》课程设计报告

题目： 公交车车门结构创新设计 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 六班 学号： 1153010613 姓名： 高 冬

机电工程学院 2014年 11 月 6 日

《机械原理》课程设计报告

目 录

第一章、工作原理 ............................................ 错误！未定义书签。 第二章、设计方案 ............................................ 错误！未定义书签。 第三章、机构的运动分析 ................................ 错误！未定义书签。 第四章、设计感言..............................................................................2 第五章、参考文献..............................................................................2

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摘要

随着人口老龄化问题的日益严重，老年人和残疾人出行，在任何国家都会是一

个问题。对于这个问题解决的程度如何，反映着一个社会从科技水平到人文关怀等各方面的发达程度。但一直以来，现代许多工业化国家的交通运输部门对这种现状的重视程度还是不够——即在交通工具上没有安装方便有行动障碍人士上下车的设施，这种现状存在着许多不和谐因素，更使群体分化加剧，社会人文关怀的下降。而在公交车上布置专用的残疾人登车门，并在此基础上装配残疾人轮椅升降系统具有方便不便人士上车的显著优点。例如：安全性好、结构简单、占地小、机械效率高、保密性好（指动力单元中液压元件）、寿命长、成本较低等。这些优点能够极大的反映着一个社会从科技人文到人文关怀等各方面的发展程度。

实现行动不便人士登车门无障碍化，并实现通过司乘人员，以及经过专门培训的人员对此套机构的简单辅助操作。首先应该从机构的可行性方案上进行深入讨论，通过对动力单元研究着手，然后经过反复细致的可行性、安全性分析以及对整个系统的运动的运动校核，功能分析，而得到并形成系统的整体的结构，并且针对本系统的特点，来选择最合适的系统方案。

因此，本文首先就方案的选择进行了研究。于设计者掌握的专业基础知识，互联网上的相关资料以及国内外已有的设计种类的现状，经过详细的方案调查，为本次课题设计设计出了一套实用的兼用残疾人轮椅升降系统。本系统使用液压回路中的锁紧机构作为动力单元，采用十字叉举升机构。

论文方案选择的论证开始，详细介绍了方案分析、设计流程和计算流程，并进行了必要的动力系统总体机构设计、传动机构的设计校核等。主要用于实现对市内交通工具为满足行动不便的人士的升降平台的设计，实现对其能顺利上下车，进一步体现人文关怀。

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第一章、 工作原理

现有公交车不方便残疾人士的轮椅或小孩的婴儿车上车，采用辅助机构搭建公交车与站台的连接。遵循改造经济和结构紧凑原则，针对这一问题，提出公交车车门结构改进方案。

近年来，各级政府和关职能部门为残疾人的康复、教育、就业培训、劳动就业做了大最的工作，残疾人事业发展取得了可喜的成绩。但是，残疾人事业的发展状况与经济社会发展的总体水平仍然存在较大差。

老年人和残疾人的出行，在任何国家都会是一个问题。对这个问题解决的程度如何，反映着一个社会从科技水平到人文关怀等各方面的发达程度。设计者从一些国外技术杂志以及互联网上了解到，在一些发达国家如美国，日本其公交服务体现出的人文关怀，特别是为老年人和残疾人的出行提供的巨大方便感触颇深。在每个高峰使用的公交上，都装有方便行动迟缓老年人上下车的装置以及方便残疾人上下车的轮椅升降平台。海外的交通服务人员——从司机、售票员一直到专门经过培训的服务人员都纷纷提倡“耐心是一种美德”，倡导“尊重人权，方便社会不同阶层群体”的服务宗旨。

东京的地铁大多车站都设有残疾人专用的升降电梯，每次车都有残疾人用的车厢，里面有可固定轮椅的装置。如果没有升降机的出入口，通常设有按钮，按一下按钮地铁的下作人员就会出来将残疾人连同轮椅抬上车厢。在上海的地铁我们几乎看不到专为残疾人设置的设施，也许对整个弱势人群的关怀，是我们当下最缺少的东西在地铁的设计中也可以看出。

本次课题设计的题目为——兼容残疾人轮椅升降装置的城市客车，因为这个题目比较新颖，而且国内兼容残疾人轮椅升降装置的城市客车并没有大批最生产，所以认为是个创新设计。但创新工作的一切一切都是由从础知识所赋子的，整套设备的设计也不例外。

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第二章、设计方案

首先，其机构的动作就是要使残疾人顺利登车，下车的升降平台。在国内目前的升

降装置的有螺旋传动升降机构、液压升降机构等。而液压升降机构以其安全性好、传动效率高、运行柔和稳定、寿命长的特点，已得到了升降台设计者的一致认可。 设计之初的想法是，借鉴剪叉式液压升降机的原理，设计了十字叉式升降机构，整体动作为出——下降——提升至中位——举升——残疾人登车——下降至中位——机构收回等一系列动作，但这种设计的缺陷是，要实现预期动作的话，在升降机运动到中位的时候，必然涉及死点问题。所以整套机构过死点的问题也不好解决，想要绕开死点如果要实现，机构的复杂性是不言而喻的。如图所示:

图一、 轮椅升降平台方案

图为本次设计的——兼用残疚人轮椅升降系统属于机构创新设计借助国外相关资料看看，首先我们找到如图的资料:

图二、单臂式轮椅升降平台

这种单臂式的升降装置第一不能保证机构的强度，第二吊臂必须要垂直，此套机构的优点是，平板在收起的时候是借助了一套平行四边形机构，并且此套平行四边形机

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带来一点隐患，所以我们在专用门的外蒙皮上安装了一个挂钩，并且通过车门运动轨迹校核，在车厢外蒙皮的对应位置设置了挂钩环)。在后翻板上装了一个挂钩，可样通过运动校核定下了挂钩的长度和挂钩环的位置，具体校核过程这里从略。

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第四章、设计感言

通过这次设计初步了解了机械创新设计的一般过程和方法，加深了对机械创新设计这门课程的理解。在理论知识的贯穿上和用理论解决实际问题的能力也有待提高，可以说这次的课题设计就像是一面镜子，照出了我的许多不足之处，但也因此让我知道了自己的水平，让我有了继续努力的动力。

其实这次课题设计对于我来说确实是一个不小的挑战，特别是刚开始的那几天完全搞不清状况，不知道该如何下手，通过后来几天的看书和查资料才知道该怎样做。但是在设计过程中依然遇到了不少的难题，特别是在设计升举机构的过程中需要考虑的问题真的不少，当时真的有点放弃的感觉了，但是我知道只要努力没有什么做不到的，俗话说“万事开头难”嘛挺过去就好了。因此我开始查阅资料和请教同学，最终还是完成了这次设计，真心觉得不容易啊！不过也让自己更加了解了自己所学的专业，算是为以后的工作做好一些基础的准备吧。

彭杰

通过这次创新设计，我加深了对机械创新设计这门课程的理解，进一步的将所学知识运用到解决实际问题上。在设计中，我逐渐发现了自己的不足，对书本知识掌握不够扎实，难以将书本知识运用到实际中来。但这次的设计对我而言是一次挑战，及时在自己不熟悉的领域，我们也能通过所学知识，网上资料，以及团队合作，将所交代的任务完成，这对我们未来初入职场工作有莫大的帮助。

刘双全

通过这次创新设计，我加深了对机械创新设计这门课程的理解，更加全面的理解了我们机械行业的创新的重要性不会和。这次课程设计不仅提高了我的动手实践能力。这次课程设计把我们大学四年知识的全面总结和运用。在设计中，我逐渐发现了自己的不足，对书本知识掌握不够扎实，难以将书本知识运用到实际中来。但这次的设计对我而言是一次挑战，及时在自己不熟悉的领域，我们也能通过所学知识，网上资料，以及团队合作，将所交代的任务完成，这对我们未来初入职场工作有莫大的帮助。

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高冬

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在本学期创新课程过程中，我不但对所学习的知识加深了了解，更加吸要的是更正了我们的自主学习观点和提高了我们的独立工作能力等。我坚信，通过这一段时间的学习，从中获得的实践经验使我终身受益，并会在我毕业后的实际工作中不断地得到印证，我会持续地理解和体会实习中所学到的知识，期望在未来的工作中把学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作中来，充分展示我的个人价值和人生价值，为实现自我的理想和光明的前程而努力。

李云松

在这次创新设计中，我学到得不仅是专业的知识，还有的是如何进行团队的合作，因为任何一个作品都不可能由单独某一个人来完成，它必然是团队成员的细致分工完成某一部分。通过与同学交流经验和自学，并向专业老师请教等方式，使自己学到了不少知识，而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。

余杰

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第五章、参考文献

[1]黄健求.机械制造技术基础[M]. 北京；机械工业出版社，2005.

[2]《机械设计手册》联合编写组编.机械设计手册中册[M]. 北京；化学工业出版社，1985.5.

[3]胡家秀.机械零件设计实用手册. 北京；机械工业出版社，1999. [4]濮良贵，纪名刚.机械设计[M].北京；高等教育出版社，2006.5. [5]臧宏琦，王永平.机械制图[M]. 西安；西北大学工业出版社，2001.

[6] 冯开平，左宗义. 画法几何与机械制图[M]. 广州：华南理工大学出版社，2001.9. [7]陆凤仪. 《机械原理课程设计》. 北京：机械工业出版社2007.3

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